環境監測機構現場采樣的質量控制方法研究

陳莧 熊敏

（黔西南州生態環境局安龍分局 貴州黔西南布依族苗族自治州 552400）

環境監測機構現場采樣工作是生態環境質量監測工作的基礎步驟，關系著生態環境質量監測結果的精準性，以及生態環境信息公開的準確性［1］。現場采樣工作意義重大，然而在生態環境監測實踐中，現場采樣質量控制仍然是非常薄弱的環節，現有質量控制手段較為單一，再加之現場采樣的復雜性，在開展中受到自然環境、采樣時間、采樣點等因素的影響，現場采樣質量難以滿足現實要求［2］。鑒于此，環境監測機構需要高度重視現場采樣工作，本研究結合某縣環境監測中的現場采樣實踐經驗，分析了現場采樣質量的影響因素，并從影響因素出發實施有效的質量控制手段。

1 環境監測機構現場采樣質量控制

我國目前正在大力推進生態文明建設，高度重視環境監測工作。環境監測工作的開展為各級生態環境行政主管部門編制生態環境質量報告書提供了基礎的質量監測數據，并為相關部門制定行政決策與生態環境保護規劃提供重要依據［3］。環境監測工作主要內容包括環境空氣質量監測工作、水質量監測工作、聲環境質量監測工作、污染源企業監督性監測工作等，以2022 年某縣環境監測站的環境監測工作為例，其主要內容包括環境空氣質量監測工作、集中式飲用水水源地水質監測工作、“十四五”地表水水質斷面監測工作、在建水庫的水質監測工作、重點村寨環境質量現狀的監測工作、聲環境現狀監測工作以及污染源企業監督性監測工作。在實際工作開展中，不同區域的環境監測工作可能略有差異，但均需要環境監測機構嚴格按照生態環境行政主管部門發布的生態環境監測方案開展環境監測工作。

環境監測工作的流程為監測點布設、現場采樣、樣品貯運、實驗室分析、數據處理與監測評價。考慮到環境樣品的時空性，現場采集的樣品越具有代表性與真實性，最終獲取的環境質量監測結果誤差才能越小［4］。已有環境監測實踐表明，現場采樣質量通常是決定環境質量監測結果的重要因素，甚至會因為現場采樣的失誤而造成監測結果數量級的誤差。因為現場采樣的誤差通常是不可逆的，即使后續采用高精準的實驗設備對樣品進行分析，也無法彌補樣品自帶的誤差。在現場采樣工作中，環境監測機構必須嚴格按照相關法律法規以及“五性”（代表性、準確性、精密性、可比性、完整性）的技術標準開展工作，表1 整理了環境監測工作的各個環節的重點控制要素以及對“五性”目標的影響情況。

表1 環境監測工作的各個環節分析

2 環境監測機構現場采樣質量的影響因素

根據某縣生態環境監測工作，發現影響現場采樣質量的主要因素表現在3 個方面，分別是自然環境因素、采樣設計因素與采樣設備因素，任何一個方面存在問題，均會導致現場采樣出現不可逆的誤差。

2.1 自然環境因素

在環境監測工作中，現場采樣質量直接受到自然環境因素的影響。因為現場采樣處于室外環境，環境較為惡劣且復雜多變，很容易受到大氣溫度、濕度以及地質構造等自然因素的影響而造成監測結果的不精準。某縣在開展重點村寨生態環境質量監測過程中，發現空氣質量監測與水質量監測非常容易受到自然環境因素的影響。在環境空氣質量監測過程中發現，現場采集的空氣質量樣品因受風向、風速以及濕度的影響，導致污染物成分含量發生了一定的變化。在靜風狀態或風速較小的情況下，上風向的污染物濃度明顯小于下風向的濃度；在風速較大時，上風向和下風向的污染物濃度相近。在水環境質量監測過程中發現，水環境質量受流速、流量及降雨等自然條件的影響，導致同一斷面不同深度的水體指標含量不一，同一斷面同一深度不同位置的水體指標含量不一。綜上，現場采樣質量一定程度上受自然環境因素的影響，進而導致監測結果不具有代表性。

2.2 采樣設計因素

現場采樣具有極強的時空性，因此采樣設計主要是采樣時間、采樣頻率與采樣點布設等因素的設計［5］。

（1）采樣時間點需要客觀，且在采樣過程中不宜過短或過長，否則均會影響樣品的代表性。一般而言需要嚴格按照有關技術規范確定采樣時間，如在獲取環境空氣污染物小時平均濃度時，應連續采樣1 h，有效采樣時間不低于45 min。

（2）采樣頻率不宜偏高或偏低，否則均會影響到采樣準確性。在實際采樣過程中，需要結合采樣對象與地質條件確定采樣頻率。如在對某企業開展監督性監測過程中，采集該企業的二氧化硫和二氧化氮，按照有關技術規范規定，需連續采集3 次，其均值作為該企業的排放濃度，在實際工作中連續采集了4 次，其均值低于連續采集3 次的均值，進而影響監測結果的代表性。

（3）采樣點布設應合理，因為污染物的分布往往是不均勻的，需要在前期做好調研工作。根據污染物時空分布特征合理布設采樣點，才能準確反饋出污染源的排放情況。

2.3 采樣設備因素

采樣設備是現場采樣工作開展的關鍵支撐，在現場采樣工作通常需要用到各類儀器設備，如水質現場五參數分析儀、煙塵（氣）儀、大氣采樣器等。而這些儀器設備需要長途運輸到采樣現場，部分采樣現場位于偏遠地區，路途顛簸，很可能會導致儀器設備在運輸途中發生碰撞而出現穩定性與靈敏性下降的情況，且在惡劣的室外環境中，采樣設備的穩定性易受到一定程度的影響，在使用設備的過程中很可能無法準確采集到具有代表性的樣品。例如，在對地表水樣本進行采樣時，同時采集2 瓶水樣（平行樣），最后發現監測結果不一致，溯源時發現其中1 個容器受到其他物質的影響，進而導致監測結果失真。

3 環境監測機構現場采樣的質量控制方法

3.1 落實前期準備工作

為降低自然環境因素對環境監測機構現場采樣工作的影響，需要采樣工作人員做好前期準備工作。

（1）環境監測機構現場采樣人員需要根據監測工作要求，確定采樣工作時間、主要負責人員和主要設備儀器等。環境監測工作開展前，工作人員需要對排污單位進行全面調查，了解排污企業的基本信息、排污去向與污染物情況。同時應重點關注排污單位生產工況、排污設施是否正常運行等，采樣前應按照有關規定詳細填寫環境調查表。此外，采樣工作人員應根據采樣工作目標和采樣區實際情況制定初步的采樣方案，其中應明確相應的采樣方法與設備儀器等相關信息。前期階段準備工作是后續采樣耗材選擇與使用的主要依據。方案中所確定的采樣方法應保證能夠對采樣環境因素進行全面監測，能夠有效獲取得出相應的監測結果。如環境監測中存在大量的吸附性固體廢棄物，應根據廢棄物吸收半徑差異，選擇使用不同的監測工具與方法，保證采樣工作正常開展。本研究中列出了前期準備工作階段常用的集中固體廢棄物吸附材料，如表2 所示。

表2 固體廢棄物常用吸附材料與適用范圍

（2）前期準備工作在擬定好初步的生態環境監測采樣方案后，采樣工作人員需要根據采樣目標與工作方案要求進行工作方法查詢，通過已有工作方案查詢了解與文獻資料查閱相結合，全面評估環境監測現場采樣方案的可行性，進一步驗證采樣工作的科學性與合理性。通過已有經驗對比與專業文獻資料查詢，應對初步方案中的不足之處進行積極改進優化，從而提升采樣方案的適用性。

（3）正式進行現場采樣前，現場工作人員應再次進行現場環境勘察工作，進行方案對比分析，并再次確認相關工作標準。此項工作開展中，若發現二者結果差異較大，應立即停止后續采樣工作，組織專業人員對現場環境進行重新勘察，并對環境監測方案進行調整，待勘察結果符合要求后再組織開展現場采樣工作。

3.2 規范現場采樣流程

環境監測機構的現場采樣流程如圖1 所示。

圖1 環境監測機構的現場采樣流程

流程1：開展采樣工作。環境監測采樣中應嚴格按照采樣方案進行，在同一地點采樣時，需要按照相應的順序進行采樣。采樣過程中必須保證樣品的穩定，不可胡亂攪拌采樣對象。若在污水環境區域采樣時應自上而下的進行采樣，控制采樣頻率，防止不同層次水質對樣品結果造成影響。

流程2：樣品現場測定。該環節需要對采樣樣品進行現場測定，工作人員需要按照監測要求嚴格規范操作，結合監測方案和不同采樣批次逐一完成樣品測定，其間應記錄檢測數值，避免因環境因素對采樣樣品質量造成影響。

流程3：質檢樣品工作。該環節主要是樣品進行質量控制與檢測，對于不同批次樣品與不同類型樣品，應根據采樣點差異，選擇不同的檢測方法。不同性質的檢測樣品應分批送往檢測室，注意樣品密封保存，防止質檢階段出現樣品污染情況。

流程4：結果記錄工作。樣品測定結果記錄應由檢測人員將樣品統一放置在相同的容器內進行保存，根據檢測結果張貼標簽，并按照環境監測方案保存記錄，記錄中應詳細填寫檢測樣品內容、類型、檢測時間、檢測結果與檢測人員，便于后續檢測樣品結果查驗核對。

流程5：檢測結果核對。在檢測工作結束后需要由專人進行樣品核對，確定檢測內容是否與本次環境監測方案要求相匹配、采樣計劃執行是否完整、檢測結果數據填寫是否完整，檢測標簽張貼是否符合要求。在確定各項工作內容均符合檢測核對要求后，應由專人簽字確認。

流程6：樣品保存運輸。在檢測與核對工作完成后，樣品需要轉入運輸與保存階段。在運輸前，應嚴格按照有關技術規范對樣品進行核對，如保存劑的添加、樣品標簽是否填寫完成、樣品是否存在滲漏等。對于有冷藏要求的樣品應做好相應的低溫存儲措施，如微生物指標需在0～4 ℃條件下進行冷藏保存。對于需要添加固定劑的樣品需現場添加固定劑，如鉛、鎘等金屬元素需要添加硝酸進行固定。對于需要避光保存的樣品應使用避光容器進行保存。完成樣品核對后，樣品運輸過程中應保證其環境的密閉性，應不受外界環境因素的影響，樣品運輸中應最大限度的縮短時間，確保樣品在有效期內進入實驗室分析，同時運輸過程中需根據檢測樣品類型進行分類保存。

3.3 加強采樣設備管理

環境監測中采樣設備管理情況會直接影響采樣檢測結果，加強采樣設備管理可提升樣品檢測的真實性與有效性。

（1）完善采樣設備管理制度。環境監測采樣設備管理應制定明確的管理制度和操作規范，對于設備購置、驗收、使用、維護、校準、報廢等各個環節的要求和事項應予以詳細說明。對于采樣設備的使用應按照管理制度要求，詳細記錄設備的使用時間、使用環境、配套方案與使用人員等，采樣設備使用后應安排專人進行科學維護保養，保養工作完畢后也需要詳細填寫操作信息，包含保養內容、保養時間與保養人。

（2）定期進行設備校準維護。除了常規的專人保養外，在采樣設備管理中應制定專業的定期維護保養計劃，按照設備制造商的建議進行定期維護和保養。同時，定期進行設備校準，確保設備輸出結果的準確性。維護和校準記錄應進行保存，并定期復核。管理單位需安排有資質的專業機構對設備精準性檢驗，并給出專業的設備維護管理意見。

（3）科學規范應用采樣設備。環境監測工作中應用采樣設備應嚴格按照技術規范與操作標準開展采樣工作，明確采樣設備的適用環境。如在河流湖泊等濕度較高的環境下進行采樣時，應提前確定采樣區域的深度與寬度，選定最佳的采樣容器。根據采樣規范要求科學應用設備完成采樣。采樣設備使用中應保證使用人員具備較高的設備應用專業性，為提高采樣設備的使用效率，需要定期對采樣人員進行技術規范性培訓，幫助操作人員了解采樣設備的主要功能和在不同環境下的操作方式，并且需要掌握日常使用中設備的運輸保存管理規范，防止采樣設備在使用與運輸階段受損，避免采樣設備出現技術故障。

4 結語

環境監測工作能了解自然生態中的主要污染物，為后續環境保護提供相應依據。提高環境監測現場采樣工作質量，需要注重自然因素、采樣設計與采樣設備的影響情況，在現場采樣工作開展中，應規劃好前期準備工作，提高整體管理效率，為后續現場采樣工作提供有效的數據參考。現場采樣中應嚴格按照環境監測方案開展相應的采樣流程，嚴格按照流程標準完成現場采樣。此外，日常工作中應加強對采樣設備的管理工作，以健全的管理制度、有效的維護措施和科學的使用方式，提高采樣設備管理效率，切實提升環境監測現場采樣工作質量。